[发明专利]一种用于空调系统的防冻溶液再生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种空调设备技术领域，特别涉及用于空调系统中的防冻溶液的再生装置。

背景技术

采用蒸发式冷凝器或冷却水塔（水冷式能源塔）向室外空气中取热并为冬季的热泵空调系统提供热能，是实现高效、稳定供热的重要途径，与空气源热泵相比，其换热效率高，节省换热器材料，可实现连续供热，具有显著的节能减排前景。但是，当蒸发式冷凝器或冷却水塔中的载冷剂（冷却水）温度低于0℃时，载冷剂就会冻结成冰，蒸发式冷凝器或冷却水塔及其连接的部件可能存在被膨胀裂损的危险，这时选用合适浓度的防冻溶液可以保证各部件在低温下正常工作。此外，在热泵工况时，蒸发式冷凝器或冷却水塔向空气取热后，空气的温度降低，会使空气中的水份冷凝，此部分冷凝水进入防冻溶液中，又将导致防冻溶液稀释，随着防冻溶液浓度降低，防冻溶液的冰点会提高，如不及时提高防冻溶液的浓度（或称溶液再生），蒸发式冷凝器或冷却水塔的溶液池、水泵等部件仍有膨胀裂损风险。

为解决这个问题，目前多将被稀释的溶液添加高浓度的防冻剂，将溢流出来的被稀释的防冻溶液存放在室内或地下的溶液储存罐内，待室外温度升高后，再将稀溶液泵入蒸发式冷凝器或冷却水塔内，利用空气中的能量实现溶液再生，该方法必然需要很高浓度的防冻剂、大容量的浓溶液与稀溶液储存罐，导致防冻剂使用量大、溶液储存空间庞大、初投资极高和增加防冻剂的运行费用，极大地限制了蒸发式冷凝器或冷却水塔作为热泵取热装置在低温地区的适用地域。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种空调系统的防冻溶液再生装置，以用于在冬季制热运行时，稳定提高防冻溶液浓度，同时冬季从环境中取热不会出现结霜且能够连续性工作，实现全年运行。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：

一种用于空调系统的防冻溶液再生装置，包括高温热源区、防冻溶液集液盘、低温冷源区、冷凝水集液盘、喷淋器、气体循环风机和气体循环风道；其中，所述高温热源区设有高温热源，所述喷淋器的进口连接于与空调系统冷凝设备相通的低浓度防冻溶液通道，所述喷淋器中流出的低浓度防冻溶液流经高温热源区后蒸发浓缩，经过与所述循环气体发生传质作用，把低浓度防冻溶液的水份传递给循环气体，同时浓缩后的防冻溶液进入防冻溶液集液盘，所述防冻溶液集液盘中的溶液进入与空调系统冷凝设备相通的高浓度溶液通道；所述低温冷源区设有低温冷源，所述冷凝水集液盘设置于低温冷源区下方，并设有冷凝水出口；所述气体循环风机设置于连通高温热源区和低温冷源区的气体循环风道中，以驱动循环气体从高温热源区流过低温冷源区，在高温热源区吸收水份并在低温热源区析出冷凝水后，循环气体继续沿着所述气体循环风道返回至高温热源区循环流动。

其中，进一步地，所述气体循环风机、高温热源区和低温冷源区的相对位置布置方式为：高温热源区-气体循环风机-低温冷源区、气体循环风机-高温热源区-低温冷源区或高温热源区-低温冷源区-气体循环风机。

进一步地，所述高温热源区中循环气体和低浓度防冻溶液的热值交换方式是顺流、逆流、混流或错流。

进一步地，所述高温热源设置于所述喷淋器与防冻溶液集液盘之间；或者所述高温热源设置于所述高温热源区的循环气体进口处且所述喷淋器的外侧，以使循环气体经过加热后通过所述喷淋器的下方进行热交换；或者所述高温热源设置于所述喷淋器的进口之前，以使低浓度防冻溶液先经过加热再进入所述喷淋器与循环气体进行热交换。

进一步地，所述高温热源的载体为制冷剂、水、气或油，或采用形式为电热式、蒸汽式、燃气式、燃油式、油热式或烟气余热方式产生的热源；所述低温冷源的载体为制冷剂、水、气或油。

作为优选方案，所述喷淋器与所述防冻溶液集液盘之间设有喷淋循环泵，所述防冻溶液集液盘还与空调系统中的低浓度防冻溶液通道连接。

作为优选方案，所述高浓度溶液通道上设有溶液泵。

作为优选方案，所述喷淋器下方设有换热填料。

进一步，所述再生装置外接的冷凝设备为蒸发式冷凝器，或者相连接的冷却水塔和水冷式冷凝器。

以上所述循环气体采用空气、氮气或惰性气体。

采用上述方案的优点：

1、实现了溶液再生，避免了防冻溶液被冻结：低浓度防冻溶液与高温热源及循环气体进行热交换，低浓度防冻溶液中的水份被循环气体带走，使低浓度防冻溶液的浓度升高，持续满足系统运行的防冻需求。